UV-B輻射和水分對(duì)秸稈降解及土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化的影響.pdf

1、秸稈還田是最有效也是最常用的農(nóng)作物處理方式之一，在當(dāng)今全球變暖的大背景下，秸稈還田及其降解過(guò)程對(duì)土壤碳循環(huán)的影響逐漸成為各研究的熱點(diǎn)。影響秸稈降解和土壤碳循環(huán)的因素很多，包括溫度、水分以及秸稈化學(xué)組成等。近年來(lái)，隨著臭氧層空洞加劇，入射到地面的UV-B輻射增加，陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)對(duì)UV-B輻射的響應(yīng)漸漸引起各研究者的關(guān)注，但農(nóng)田秸稈降解過(guò)程與土壤有機(jī)碳循環(huán)對(duì)UV-B輻射以及UV-B輻射與環(huán)境因子交互作用的響應(yīng)研究還較少。為此，本試驗(yàn)通過(guò)

2、室內(nèi)短期培養(yǎng)和室外長(zhǎng)期光照試驗(yàn)，對(duì)兩種水分條件(非淹水和微淹水)下秸稈添加對(duì)土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化過(guò)程以及UV-B輻射和水分對(duì)秸稈、土壤以及添加秸稈土壤有機(jī)碳轉(zhuǎn)化過(guò)程進(jìn)行了研究，獲得的主要研究結(jié)果如下：
　　 1)兩種水分條件下，秸稈施入土壤后，CO2-C排放速率、DOC含量及復(fù)合酚類(lèi)含量均迅速上升，平均分別增加了278.2%、42.2%和47.2%，而NH4+-N含量在一周內(nèi)快速降低至最低水平；在微淹水條件下，土壤酚氧化酶活性與Fe2

3、+含量均比非淹水條件高，平均高出4.9倍和42.4倍，且秸稈施入加劇了微淹水條件下DOC含量和累積C排放。
　　 2)室內(nèi)條件下，UV-B輻射對(duì)干秸稈和濕秸稈(含水量92%左右)光降解過(guò)程及后期微生物可利用性的影響有明顯差異。在干燥情況下，UV-B輻射對(duì)所測(cè)定指標(biāo)均無(wú)顯著影響，但濕潤(rùn)條件下，減少了DOC、水溶性酚、元素C、N以及DOM的芳香族類(lèi)化合物含量，僅增加了DON含量(平均增幅15.3%)；水分條件不同也影響著秸稈的降解，

4、濕秸稈的DOC、DON濃度與DOM芳香族化合物含量均顯著高于干秸稈，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)增幅平均分別為13.7%、45.7%和26.1%；但濕秸稈的元素C含量與微生物可利用性比干秸稈低。
　　 3)室內(nèi)條件下，UV-B輻射對(duì)風(fēng)干土壤的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化無(wú)顯著影響，但使淹水土壤DOC和Fe2+含量分別在試驗(yàn)結(jié)束后降低了25.6%和50.5%。添加秸稈后，UV-B輻射對(duì)風(fēng)干土壤的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化過(guò)程不顯著，但可顯著降低淹水土壤和水層DOC含量和酚氧化酶活性

5、(在第5～15 d最嚴(yán)重)，使土壤水溶性酚類(lèi)含量增加42.0%。
　　 4)室外條件下，UV-B輻射對(duì)于秸稈的質(zhì)量損失和元素C、N含量無(wú)明顯影響，但使干秸稈的DOC和水溶性酚類(lèi)含量增加了20.6%和10.7%，且使后期的微生物可利用性增加；人工降雨使秸稈的質(zhì)量顯著損失了30%左右，使秸稈DOC和水溶性酚類(lèi)含量降低了50%以上，且使秸稈的微生物可利用性減弱；UV-B輻射對(duì)人工降雨秸稈DOC、水溶性酚含量以及微生物可利用性影響均不顯

6、著，但使其C含量在實(shí)驗(yàn)后期增加了12.1%。
　　 5)室外條件下，UV-B輻射使風(fēng)干土壤和添加秸稈土壤DOC和水溶性酚含量略微增加，使經(jīng)人工降雨土壤微生物可利用性顯著增加；人工降雨降低了土壤和添加秸稈土壤DOC含量(11.7%、25.3%)，且使微生物可利用性下降；秸稈覆蓋使土壤DOC含量和后期微生物培養(yǎng)中累積C排放分別增加了77.7%和96.2%，且UV-B輻射使有秸稈覆蓋的土壤DOC含量顯著降低。
　　 6)綜上所